Connexionnisme

Définition proposée

Le connexionnisme est une approche utilisée en sciences cognitives qui modélise les phénomènes mentaux (ou/et comportementaux) comme des processus émergents de réseaux d’unités simples (réseaux de neurones) interconnectées.

Petite explication

Dans le cadre du cognitivisme classique, le traitement de l’information symbolique repose sur des règles séquentielles et il est localisé dans certaines structures responsables d’un traitement particulier.
Une nouvelle conception du cognitivisme apparaît dans les années 80, en particulier suite aux travaux de Rosenblatt sur ce qu’il a appelé le « perceptron* » (1958). Le cerveau est redevenu la source d’inspiration de l’étude de la cognition, en particulier artificielle. Cela correspond à une certaine inversion de la situation puisque dans le cadre du cognitivisme classique, l’ordinateur était la source d’inspiration de l’étude du cerveau. Des propriétés globales, matérialisant les capacités cognitives, peuvent émerger de la mise  en connexion d’un grand nombre des composants élémentaires simples, analogues auxneurones, opérant en parallèle.

  • L’introduction des connexions appropriées est essentielle et elle s’obtient par le moyen d’une règle d’apprentissage régissant le changement graduel des connexions (apprentissage par corrélation et apprentissage par instruction).
  • L’information est représentée de façon distribuée : chaque neurone véhicule une partie de
  • l’information et l’information se retrouve au niveau de l’état global du réseau.
  • Le degré de validité du modèle connexionniste se mesure par le degré de satisfaction d’une fonction cible.

Synthèse du connexionisme (d’après Varela)
La cognition est l’émergence d’états globaux dans un réseau des composants simples.
Le fonctionnement de la cognition implique des règles locales que gèrent les opérations individuelles et de règles de changements qui gèrent les liens entre les éléments. Un système cognitif fonctionne de manière appropriée quand les propriétés émergents (et la structure qui en résulte) sont identifiables à une capacité cognitive – une solution adéquate pour une tâche donnée.

mots-clés : réseau de neurones – connexions – carte – apprentissage – loi d’apprentissage – émergence

auteurs : Hebb – Rosenblatt – Rumelhart – McLelland – Papert et Minsky

Références :

  • Rumelhart, D.E., J.L. McClelland and the PDP Research Group (1986). Parallel Distributed Processing: Explorations in the Microstructure of Cognition. Volume 1: Foundations, Cambridge, MA: MIT Press
  • McClelland, J.L., D.E. Rumelhart and the PDP Research Group (1986). Parallel Distributed Processing: Explorations in the Microstructure of Cognition. Volume 2: Psychological and Biological Models, Cambridge, MA: MIT Press

* Le perceptron est un réseau de neurones formels capable d’apprendre à classez (à « reconnaître ») des formes.

Cognitivisme

Une définition ?

Le cognitivisme est une approche particulière de l’étude de l’intelligence et de la pensée. Cette attitude consiste à supposer que le cerveau fonctionne comme un ordinateur (sériel ou parallèle). Cette vision suppose que l’intelligence et le comportement humain nait de structures nerveuses capables de saisir, de traiter, de produire et d’échanger de l’information. L’information est ici vue comme le support matériel d’entités sémantiques qui circulent sous une forme codée dans le système nerveux.

Nos capacités cognitives s’expliquent par la capacité de notre système nerveux à manipuler des cartes cognitives servant de support à des représentations particulières du monde extérieur. Ces cartes sont construites et mémorisées à partir d’informations captées par les récepteurs sensoriels.

L’approche cognitiviste s’est nourrie également de données et théories issues de la psycho-linguistique (du fonctionnalisme de Jerry Fodor), en lien notamment avec le concept de langage de la pensée.

mots-clés : ordinateur – information – représentation – carte – programme

auteurs : Noam Chomsky – Jerry Fodor – John von Neumann – Donald Hebb – Warren McCulloch et Walter Pitts

Liens :

Théorie sensorimotrice de la perception

C’est une théorie proposée par le psychologue Kevin O’Regan et le philosophe Alva Noé permettant d’expliquer le rôle essentiel de la motricité dans la perception et impliquant l’existence de contingences sensorimotrices comme support essentiel des mécanismes perceptifs.

Processus Top-Down

Processus Top Down / Top Down Processing

Ce qualificatif s’applique  dans le cadre des théories de l’esprit ou du contrôle des mouvements. Processus Top/Down pour la perception: ce terme indique que la perception nécessite des connaissances et des informations présentes dans l’esprit de celui qui perçoit (the term used to describe that perception requires knowledge and information found in the mind of the perceiver). S’oppose à la théorie de la perception directe.Plus généralement, ce terme désigne une conception dans laquelle la connaissance, l’attention et la décision est centralisée dans les structures supérieures (le cerveau, le top) qui commandent aux autres structures neuronales « inférieures » (cervelet, moelle épinière, système nerveux périphérique…). Le terme Top/Down souligne le fait que dans ce cadre l’information transite du haut vers le bas en terme de hiérarchie.

Enaction

Le terme  a été proposé par Francisco Varela pour désigner un nouveau paradigme en sciences cognitives, basé non pas sur la métaphore de l’ordinateur comme dans le cognitivisme classique, mais sur celle des organismes vivants. Ce terme est en lien étroit avec la notion d’autopoïèse, autre construction de Varela, et avec la notion de cogniton située, incarnée.Il est extrêmement difficile de trouver une définition claire de l’Enaction.

L’Enaction est un paradigme (1).

« L’organisme donne forme  son environnement en même temps qu’il est façonné par lui [..] Le comportement est la cause première de toutes les stimulations. [..]Les propriétés des objets perçus et les intentions du sujet, non seulement se méangent mais constituent un tout nouveau. [..]L’organisme, selon la nature propre de ses récepteurs, les seuils de ses centres nerveux et les mouvements de ses organes, choisit dans le monde physique, les stimuli auxquels il sera sensible. » (Merleau-Ponty)

Liens

Référence

  • Invitation aux Sciences Cognitives de Francisco J VARELA : ouvrage à conseiller aux débutants
  • Pour tout comprendre il faut lire le difficile ouvrage suivant : Francisco Varela, Evan Thompson et Eleanor Rosch, The Embodied Mind : Cognitive Science and Human Experience, 1991, MIT Press (trad. en français par Véronique Havelange : L’Inscription corporelle de l’esprit : sciences cognitives et expérience humaine, Seuil, Paris, 1996).

(1) Un paradigme est un exemple, un modèle particulièrement illustratif d’une conception : http://fr.wikipedia.org/wiki/Paradigme

Affordance

Définition ?

D’après D. A. Norman : « Le concept d’affordance a été inventé par le psychologue Gibson pour désigner les propriétés actionnables entre le monde et un individu (homme ou animal). »
(voir http://www.irit.fr/rtp.ergo-usages/intranet/files/Documents/paperscollection/journal/Traduction_Norman.pdf)

L’idée est que la perception que nous avons d’un objet est modelée par l’ensemble des actions que nous pouvons exercer sur lui et avec lui sur le monde.Comme la forme même des objets est en partie dictée par leurs usages et les actions que l’on peut effectuer avec eux, ce concept d’affordance a eu un succès certain dans le domaine du design.

Références

  • Gibson, J. J. « The Theory of Affordances ». In R. E. Shaw & J. Bransford (eds.), Perceiving, Acting, and Knowing. Lawrence Erlbaum Associates, Hillsdale, NJ, 1977.
  • Norman, D. A. The Psychology of Everyday Things. Basic Books, New York, 1988. In paperback as The Design of Everyday Things. Doubleday, New York, 1990.

Approche écologique (from ecological psychology)

Une définition ?

Cette appellation est inspirée du terme « ecological psychology »  proposé par James J. Gibson pour souligner l’importance des interactions entre l’animal (l’homme) et son milieu en ce qui concerne l’étude des mécanismes de la perception.

Pour plus de détails consulter cette page : http://fr.wikipedia.org/wiki/Approche_%C3%A9cologique_de_la_perception_visuelle

ou bien le site en anglais www.ecologicalpsychology.com

Les idées principales de ce courant

Pour Gibson, les contraintes mutuelles s’exerçant entre ces deux entités font que l’on ne peut étudier séparément l’environnement (d’un point de vue de physicien, ou de biologiste) et l’animal (d’un point de vue biologique ou psychologique). Il fut conduit à cette constatation à partir de ses premiers travaux appliqués concernant le guidage perceptif de l’action (atterrissage d’avion, conduite automobile). La démarche écologique se veut dans la continuité de la démarche scientifique utilisée en Sciences Naturelles : la recherche de « loi naturelles » guidant l’explication du fonctionnement du monde vivant. Cette attitude s’oppose à celle de la psychologie classique qui s’efforce d’isoler des processus mentaux dont le fonctionnement est décrit comme celui d’un « mécanisme » traitant de l’information. L’approche écologique s’efforce ainsi de ne pas réduire le monde vivant à sa dimension purement physique et les processus mentaux au seul traitement de l’information.

La psychologie « écologique » s’est relativement peu intéressé aux mécanismes de l’apprentissage puisque son champ d’étude est celui des interactions entre un organisme et son milieu en situation d’équilibre. Mais les recherches actuelles se sont saisit de la problématique de l’apprentissage.

mots clés : affordances – champ optique ambiant – perception directe – invariants – vicariance

auteurs principaux : James J.. Gibson – Michael Turvey – D.N. Lee

Quelques références

  • The Theory of Affordances, Gibson, 1977
  • The Ecological Approach to Visual Perception, Gibson, 1979
  • The Perception of the Visual World (La perception du monde visuel, 1950)
  • Lee, D.N. (1980). Visuo-Motor Coordination in Space-Time. In G.E. Stelmach & J. Requin (Eds.), Tutorials In Motor Behaviour. North Holland.
  • Lee, D.N., Young, D.S., Reddish, P.E., Lough, S., & Clayton, T.M.H. (1983). Visual Timing in Hitting an Accelerating an Accelerating Ball. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 35A, 333-346.
  • Lee, D.N., Lishman, J.R. & Thomson, J.A. (1982). Regulation of Gait in Long Jumping. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 8, 448-459.

Voir aussi

  • la notion d’affordance
  • la notion de champ optique ambiant
  • la perception directe
  • la notion de vicariance